為什么石油和天然氣實驗需要超純水？

石油工業包括石油產品的勘探、開采、精煉、運輸（通 常通過油輪和管道）和營銷。 石油還是許多化學產品的原 料，包括藥品、溶劑、化肥、殺蟲劑、合成香料和塑料。 石 油對許多行業都至關重要，在當前社會中對維護工業文明具 有重要意義，因此是許多國家的重要關注點。 石油占世界能源消耗的很大一部分。 石油實驗室測試原油、石油原料、燃料和其他石油精煉 產品。 對這些產品的分析是為了幫助客戶滿足質量和監管標 準、解決問題并支持研發。 石油分析包括痕量分析、純度和 成份測試、質量控制測試、碳氫化合物分析、污染識別等 等。 我們如何確定原油中不存在有害物質？ 綜合分析通常是 用到離子色譜（IC）。 IC 可以準確和快速地監測溶液中的 離子成分。 陰離子和陽離子都可以在每升納克 （ppt – 萬億分之一）到毫克每升（ppm – 百萬分之一）濃 度范圍內被檢測到。每個石油工廠都有一個檢驗實驗室，用 于與 IC 相關的分析應用。

超純水在離子色譜中的應用

在分析痕量水平的樣品時，確保所 提供數據可信的唯一方法是擁有可靠的 IC 儀器、高質量的試劑和純水。 水可 以用于IC 的多種方面，包括樣品稀釋、 樣品制備或預處理、制備空白樣和標準 樣、沖洗設備和作為洗脫液。 在無試劑 離子色譜 (RFIC) 系統中，唯一存在的 流動相是純水。 因此，水中存在的任何 雜質都會以多種方式干擾分析，可靠的 未受污染水源對于重現結果至關重要。

超純水在原子吸收分光光度計上的 應用

原子吸收光譜 (AAS) 是一種廣泛 用于各種不同領域中痕量金屬元測定的 技術。 AAS 使用氣相中原子對光的吸 收。通常在水溶液中的樣品通過火焰 (火焰原子吸收光譜FAAS)或石墨爐 (石墨/碳爐原子吸收光譜GFAAS/CFAAS) 汽化和霧化。AAS 通常用于環境和臨床 分析 ，以及制藥和化工行業。 

超純水應用于氣相色譜質譜儀 (GC-MS)

氣相色譜-質譜（GC-MS）將氣相色譜與質譜相結合，在識別 不同的物質方面，具有非常廣泛的應用，例如藥物檢測和環境分析。

GC-MS 是測定環境中 EDC 和 VOC 的首選技術。 由于需要 非常低的 TOC 水平，因此對水純度的要求非常嚴格。 在 GC-MS 中，流動相通常是惰性氣體，分析的化合物與柱內的固定相相互作 用。 樣品在色譜柱上揮發和分離。 當質譜儀用作檢測器時，該技術 尤其強大，因為可以直接對單個組分進行識別和表征。

雜質問題 

超純水（I 級）是市政自來水通過多級處理的產物。 水可以溶解不同化合物，并存在多種微生物細菌 等造成了水中的各種雜質和污染物，例如離子、溶解的有機和無機化合物、懸浮顆粒、微生物和溶解的氣 體。隨著水變得可飲用，大部分污染物被去除，同時也可能引入其他雜質，例如增塑劑管道系統或油罐中 的瀝青涂料。 對于 GC-MS 應用，氣體污染物會危及分析儀器的靈敏度和準確度。 氧氣、碳氫化合物等污染物會嚴 重影響 GC 分析，導致色譜柱和儀器損壞。

污染影響 

水污染的影響可能會產生嚴重的后果，并有可能使實驗結果無效。 但是雜質對這種分析的可靠性和 再現性究竟有什么影響呢？ 如圖 1 所示，離子、有機物、膠體、細菌和氣體的污染影響都會在一定程度上影響靈敏度和重現性。 離子污染物往往具有顯著但短期的影響，產生化學干擾，直接降低結果并降低靈敏度。離子污染物水平的 波動也會導致觀察結果的更大差異。 盡管有機物、膠體和細菌也會影響背景/空白，但它們往往會通過介 質污染和表面涂層產生長期影響，從而影響儀器的特定組件，例如色譜柱、檢測器和內部系統結構的表 面。 此類污垢的影響表現為異常基線偏移、基線上的未知峰、高噪聲等。

典型的水純度要求 

對于基本 IC 和 AAS 應用，根據標準國際規范，一般實驗室級水（II 級純水）可能就足夠了。 然而，即 使是基本應用也應盡可能使用符合 I 類標準的超純水。 在短離子交換柱上預濃縮離子含量，隨后進行測 量，然后洗脫到洗脫液流中進行分離和分析，使IC和AAS可以實現非常低的檢測限（低至ppt級）。 在這種 情況下，元素純度至關重要，需要 18.2 MΩ-cm 的電阻率水平和低 TOC。 大多數應用的純水系統都需要 符合藥典、ASTM、ISO 和 CLS 制定的標準。 對于 GC-MS 則應用于樣品制備。同時，也用于空白和標 準樣品制備。 

結論 

IC 和 GC 應用，尤其是痕量級的應用，對各種污染物（有機、顆粒、細菌、氣體和離子）非常敏感，很容易影響數據可靠性。

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